蛋白质药物的De Novo测序：挑战与突破

引言：蛋白质药物的“序列盲区”问题

随着生物制药技术的迅猛发展，蛋白质类药物（如单克隆抗体、融合蛋白、重组酶等）已成为新药研发的主力军。然而，在仿制药开发、质量一致性验证、专利规避设计、以及老药回溯等环节中，获取蛋白质药物的完整序列信息成为一项基础而又关键的任务。传统的测序方式大多依赖参考基因序列或生产细胞系，这在无法获取表达载体或源细胞的情况下几乎无计可施。此时，基于质谱的De Novo蛋白质测序技术为蛋白质药物的结构解析提供了全新的突破口。

 

一、什么是蛋白质药物的De Novo测序？

De Novo测序（即“从头测序”）是一种无需参考数据库或已知序列，直接根据质谱数据还原蛋白一级结构的技术。其流程包括：

1、样品多酶酶解 → 提供高覆盖度肽段信息

2、MS/MS高分辨率数据采集 → 捕捉肽段碎片离子

3、De Novo算法序列推断 → 重构氨基酸排列顺序

4、肽段拼接与全长序列整合 → 得出完整蛋白序列

5、功能位点与修饰验证 → 确保功能等同性与表达可行性

这一过程适用于已上市或开发阶段的蛋白质药物，尤其是在无法获得原始序列信息的情况下，是序列回溯与结构重建的有效解决方案。

 

二、De Novo测序在蛋白质药物中的核心应用场景

 



 

三、技术挑战：蛋白质药物De Novo测序的难点在哪？

尽管De Novo技术为蛋白质药物解析带来曙光，但其在实际应用中面临着一系列严峻挑战：

1、序列长度长、结构复杂

蛋白质药物的分子量动辄超过50 kDa，包含多个结构域和功能模块，仅靠单酶消化难以覆盖全部肽段。特别是结构紧密或多跨膜的蛋白质，酶解效率和均一性难以保证。

百泰派克解决方案：采用多酶并行消化 + 交错覆盖设计，如Trypsin、GluC、Chymotrypsin等多种酶协同切割，提高重叠区域比例，提升序列完整性。

 

2、同源片段干扰与异构体共存

许多蛋白药物如抗体、融合蛋白含有高同源结构域，不同片段肽段极其相似，容易造成算法误配。同时，表达系统引入的异构体（如部分脱酰胺、糖基化异构）也加大了测序复杂度。

百泰派克解决方案：使用自主开发的智能错配排查算法 + 模板辅助比对机制，在序列相似区域进行加权判断与人工校核，保障拼接正确性。

 

3、翻译后修饰影响解读准确性

蛋白质药物广泛存在N-糖基化、O-糖基化、磷酸化、氧化等修饰，这些PTMs可能导致质谱碎片峰偏移、信号强度异常，进而影响De Novo算法的判断结果。

百泰派克解决方案：

• 修饰位点富集（如HILIC富集糖肽）

• 仪器参数优化（针对低丰度修饰离子）

• 修饰靶点筛查模块+人工验证结合，构建修饰图谱 + 序列同步的双通道分析体系

 

四、关键突破：从“测得出”到“表达得出”

De Novo测序的最终目标不仅是还原氨基酸序列，更在于获得具有功能活性的蛋白表达模板。尤其在生物类似药或仿制药开发中，仅靠序列还原远远不够，还需验证其表达可行性与功能一致性。

百泰派克可在De Novo测序基础上提供：

• cDNA反向设计与克隆服务

• 瞬时转染表达验证

• ELISA、Western Blot、活性检测等功能评估

• 与原研药比对的结构建模与稳定性分析

通过“序列还原 → 表达验证 → 结构评估”的闭环服务，为制药客户提供真正可落地的技术支持。

 

百泰派克生物科技：助力蛋白药物结构解析的专家团队

作为生命科学质谱平台服务商，百泰派克生物科技已完成多个上市蛋白质药物与在研蛋白药物的De Novo测序项目，涵盖：

• 全人源抗体药物序列解析与比对

• Fc融合蛋白的糖基化异构体图谱构建

• 重组酶的活性区段定位与序列优化

• 表达系统诱导修饰的鉴定与还原

依托先进的Orbitrap Fusion Lumos平台、稳定的多酶消化体系，以及自主构建的“结构模板+智能算法”工具链，百泰派克可在3–4周内完成高复杂度蛋白药物的全长序列测定，并支持下游重组验证服务。

 

在全球生物制药产业向个性化、仿制化和全球化发展的趋势下，De Novo测序不再只是科研手段，更是制药企业布局核心技术的战略利器。它不仅能破解序列不明的难题，更能为质量控制、专利保护和创新设计提供坚实的数据基础。百泰派克生物科技将持续以精准的质谱平台、成熟的算法团队和灵活的交付机制，助力更多企业和科研机构高效、安全地获取蛋白质药物的“完整身份信息”，推动中国生物制药技术加速前行。

 

百泰派克生物科技——生物制品表征，多组学生物质谱检测优质服务商

 

相关服务：

从头测序